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老油田套损井修复类井下作业工艺改进与效果评价

作者

宋斌

中国石油辽河油田分公司安全环保技术监督中心 124010

引言

随着我国石油工业进入中后期开发阶段,老油田数量逐年增加,其稳产与高效开发已成为能源安全的重要保障。然而,由于长期注水、压力波动及腐蚀作用,老油田套管损坏问题日益突出。套损井一旦形成,不仅会导致产量下降,还可能引发漏失、串槽、井筒稳定性下降等复杂问题,增加油田开发难度与成本。井下修复作业作为解决套损井问题的主要途径,直接关系到油井的生产能力与寿命。传统工艺虽在一定程度上发挥了作用,但普遍存在适应性差、成本高、成功率不稳定等问题,难以满足新时期油田精细化管理和可持续开发的要求。因此,在新技术条件和新材料支持下,对老油田套损井修复类井下作业工艺进行改进和优化,并对效果进行系统评价,对于推动油田稳产增产和保障国家能源安全具有重要意义。本文拟从问题现状、工艺改进、效果评价与未来展望等方面展开深入探讨。

一、老油田套损井问题的特征与影响

老油田套损井的发生具有普遍性与复杂性。其主要特征表现在以下几个方面:一是发生频率高。随着油田服役年限的增加,套损问题逐年增多,部分油田套损井比例超过总井数的 10% 。二是损坏形式多样。常见类型包括套管腐蚀穿孔、挤压变形、拉伸断裂、套管与井壁脱空等,不同损坏类型给修复作业带来不同难度。三是损坏部位不确定。部分套损发生在深层,诊断难度大,修复复杂度高。四是对生产影响严重。套损会导致注采系统失衡、产液量下降,甚至造成油层间窜流,影响开发效果。其直接后果不仅是产能损失,还可能造成能量浪费与环境风险。由此可见,套损井修复不仅是技术问题,更是经济与管理问题,对油田长期稳产具有关键意义。

二、传统修复工艺的局限性

在长期实践中,油田企业积累了丰富的套损井修复经验,常用工艺包括挤水泥封堵、补贴套管、桥塞隔离和复合材料封隔等。然而,这些工艺在应用中存在显著局限。首先,适用性有限。挤水泥工艺在井下温度高、压力大或腐蚀严重的情况下易失效,补贴套管对井径要求较高,部分套损井无法操作。其次,成本较高。部分修复方式需要大量材料和复杂设备,作业周期长,增加了油井停产时间与经济负担。再次,修复成功率不稳定。受地质条件、套损位置和作业环境影响,传统工艺修复效果存在较大波动,部分井在修复后不久再次失效。最后,技术标准不完善。

三、井下作业工艺的改进思路

针对传统工艺的不足,近年来油田企业与科研机构不断探索新的修复思路。改进方向主要体现在以下几个方面:一是材料创新。采用高性能水泥浆体系、弹性封隔材料和耐腐蚀合金,提高修复强度与持久性。二是工具优化。开发新型可膨胀管技术与多功能修复工具,实现对不同类型套损的快速适应。三是工艺集成。将挤水泥、桥塞、复合材料封堵等多种工艺有机结合,形成“一井一策”的修复方案。四是智能化应用。引入井下测控与监测技术,实现修复过程实时监控与参数调控,提升施工的精准性与安全性。五是标准体系建设。通过工艺规范化与流程优化,提升作业质量与可复制性。这些改进方向不仅提高了修复成功率,也降低了成本和风险,为老油田套损井治理提供了新的技术支撑。

四、修复工艺效果的评价方法与指标

修复效果评价是检验工艺改进成效的重要环节。评价内容主要包括技术指标、经济指标和环境指标三个层面。技术指标方面,关注修复成功率、封堵完整性、耐久性和井筒稳定性。经济指标方面,重点分析修复成本、产量恢复水平、投资回报率以及井筒延寿效果。环境指标方面,关注修复过程中是否减少资源浪费、避免环境污染和碳排放增加。具体方法包括修复前后产量对比分析、修复周期及费用统计、长期跟踪监测和作业风险评估。研究表明,采用改进工艺后的套损井在修复成功率、寿命延长和经济效益方面均显著优于传统工艺。部分井在修复后产能恢复率超过 80% ,作业成本降低约 20% ,显示出工艺改进的明显优势。这些结果表明,科学的评价体系能够有效指导工艺优化,推动修复技术不断进步。

五、老油田套损井修复工艺的发展趋势与展望

随着能源需求与开发环境的变化,未来套损井修复工艺的发展将呈现以下趋势。首先是材料持续升级。新型纳米材料、高分子复合材料及智能响应材料的应用将显著提升修复持久性与环境适应性。其次是智能化与数字化。通过大数据分析、人工智能与智能井下装备,实现修复过程的自动化与精细化。再次是绿色低碳化。修复工艺将更加注重环保与节能,降低作业过程的碳排放和生态风险。此外,国际合作与标准化也将成为重要方向,通过经验交流与标准统一,推动修复工艺在全球范围的互鉴与推广。对于我国老油田而言,应在政策支持、科研投入和企业实践多方协同下,加快修复工艺的创新与应用,以实现油田的可持续开发。

结论

老油田套损井修复工艺的改进与效果评价,是保障油田稳产高效的重要课题。研究表明,传统工艺虽有一定作用,但在适应性、成本和成功率等方面存在局限。通过材料创新、工具优化、工艺集成和智能化应用等改进措施,修复成功率和经济效益显著提升。科学的效果评价体系能够为工艺优化提供依据,推动修复技术不断完善。未来,应加强材料研发、智能化技术应用与标准化体系建设,形成可持续、系统化的修复方案。本文的研究不仅为油田生产实践提供了理论支持,也为老油田持续开发与国家能源安全提供了实践参考。

参考文献

[1] 李明. 老油田套损井修复工艺技术研究[J]. 石油钻采工艺,2021(04):45-50.

[2] 王强. 井下修复技术在套损井治理中的应用与发展[J]. 石油与天然气地质,2020(08):62-68.

[3] 张华. 套损井修复效果评价与技术改进探讨[J]. 石油科学通报,2022(03):55-61.